响应面优化玉米芯对Cu2+的吸附

以农业废弃物玉米芯作为吸附剂,研究其对水产养殖废水中重金属铜的吸附效果。通过单因素实验研究了pH、水温及废水初始Cu~(2+)质量浓度对铜离子去除率的影响。在此基础上对上述3种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验,以期获得最佳去除条件。单因素实验结果表明,3个因素均对玉米芯去除Cu~(2+)产生较大影响,影响主次顺序:初始Cu~(2+)质量浓度温度pH。响应面设计分析得到玉米芯吸附养殖废水中铜离子的最佳条件为pH=7、温度18.8℃、初始质量浓度0.4 mg/L,在此条件下铜离子去除率为86.65%,接近于理论值(88.11%)。回归模型的P0.000 1,失拟项的P为0.583 8,说明回归方程极显著,可用以分析玉米芯吸附养殖废水中的铜离子。     

长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价

为全面了解长三角地区池塘养殖水产品重金属污染现状及食用风险,于2015年5月至11月分别在上海、江苏和浙江的13个养殖池塘采集了5类共13种水产品并进行了重金属含量的测定,同时根据每周可耐受摄入量(PTWI)及风险评价指标分别评价了其食用安全性和健康风险。实验结果表明,长三角地区水产品体内重金属Cr和As的残留量很低,Cu和Pb有近60%的样点超标,而Cd在所有样点都超标,且底栖类水产品中重金属的浓度高于鱼类。根据每周水产品摄入量进行食用安全性评价的结果表明,Cu、Pb、Cr和As 4种重金属的百分比都小于100%,但Cd的占比远远超过100%,存在较大威胁。健康风险评价结果显示:部分水产品存在食用风险,且该风险主要由重金属Cu和Cd所贡献;就水产品种类而言,鱼类水产品的整体健康风险低于底栖类水产品。通过与沉积物中重金属含量的比较及相关性分析,初步得出长三角地区养殖池塘水产品体内的重金属Cd、Cr和As的残留可能与养殖池塘沉积物中重金属的污染有关。     

上海临港新城地表径流污染特征研究

随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出。在对上海临港新城不同功能区降雨径流水质监测的基础上,分析了地表径流污染物的出流规律、各污染物在不同功能区的空间分布及各污染物之间的相关性。结果表明：降雨特征不同,污染物的出流规律不同。强降雨事件中,径流具有初期效应,只要控制初期径流,面源污染即得到有效控制;而弱降雨事件中,几乎没有初期效应,整场降雨径流必须得到有效控制。路面径流中,总氮（TN）在交通区、商居混合区和文教区的8场降雨事件平均值中值分别为5.39、6.14和3.27 mg/L;化学需氧量（COD_Mn）中值为16.9、13.4和6.7 mg/L;氨氮（NH₃-N）的中值为2.79、1.82和0.71 mg/L;总磷（TP）的中值为0.27,0.24和0.07 mg/L。屋面径流中,商居混合区绿化屋面TN、COD_Mn、NH₃-N和TP的8场降雨事件平均值中值分别为：2.14、23.7、1.22和0.41 mg/L;文教区瓦屋面的中值分别为：2.23、4.43、0.64和0.13 mg/L。文教区径流污染较轻,交通区和商居混合区径流污染较重;各功能区路面径流污染较屋面严重,主要污染物均是TN和COD_Mn。初期径流中的污染物主要依附于固体颗粒物上存在。     

直湖港陆域水产养殖区污染特征及输出通量研究

针对太湖主要入湖河流直湖港陆域水产养殖污染问题,于2010年4~11月对其水产养殖较为集中区域进行排污量和水质同步监测与分析,并对其污染特征及输出通量进行研究。结果表明:传统养殖模式下,主要污染物为总磷(TN)和CODMn,两者占总输出通量的88.1%;鳖塘、鱼塘与鱼苗塘TN含量随时间变化波动较大,蟹塘TN含量始终维持在较高水平,夏季TN含量明显增高,有机污染严重,各养殖塘变化趋势相似,其余指标常年处于平稳;鱼苗塘和鱼塘向水环境中TN的年排放量分别为135.9kg/hm2和97.5 kg/hm2,总磷、有机污染物及其他污染物均为各类养殖对象中最高;传统养殖模式下,养蟹死亡率较高,生产单位水产品所带来的污染较为严重;利用单位面积土地养殖鱼类和鱼苗的总污染物输出通量高,分别达377.85 kg/hm2和485.7 kg/hm2,是鳖塘的5~6倍,对环境压力较大;养殖塘投饵量与TN和亚硝态氮的输出通量相关性较大、为0.97和0.94,与高锰酸盐指数的相关性较低、为0.79。     

生态修复对陆域养殖水体污染控制中微生物群落的影响

为给陆域养殖系统的生物修复提供理论基础,采用变性梯度凝胶电泳技术对太湖周边养殖池塘2009—2010年收获季节的养殖水体微生物进行了比较。结果表明:采用原位生态修复和异位湿地处理集成的生态修复技术处理后,异样细菌的数量明显下降,养蟹池塘从原来的微生物中污染状态转为轻污染状态,系统中微生物的多样性也有明显上升。因此,整个生态修复措施对于维持养殖区的生态化运行具有良好的意义。此外,2010年的系统微生物状况普遍比2009年好,这与生态化养殖的改进有一定关系。每个不同的养殖区域有各自的微生物系统,而且每年的微生物种类和数量都变化很大,因此,改善养殖环境的水质条件,形成良好的养殖生态系统,从而加强对土著微生物的培养对水质的净化将具有重要意义。     

苯酚对废水生物硝化过程的抑制

由于硝化细菌对水产养殖水质可以起到明显调节作用,近年来在水产养殖领域的应用日益广泛。但废水中有毒有害物质的存在常常会导致硝化细菌的活性受到严重抑制,从而严重影响养殖水体及水产品的质量。本文利用富集培养的硝化污泥研究了苯酚对生物硝化过程的抑制效应。结果表明,苯酚对氨氮生物硝化过程的抑制属于非竞争性抑制,抑制常数K1和EC50均为2．61mg／L。泥龄相同的条件下,有苯酚抑制剂存在时氨氮的出水浓度高于无抑制情况,且苯酚浓度越高,氨氮出水浓度也越大;而达到相同的氨氮出水浓度,抑制剂存在条件下的泥龄大于无抑制条件,且抑制程度越高,所需泥龄越长。     

人工湖泊滴水湖水质演变趋势及富营养化分析

对上海临港新城滴水湖自建成以来的水质指标进行为期6年的监测。结果表明,湖区自2004年蓄水以来,水体盐度已由3逐渐下降到2010年的1左右;N/P也呈现逐年下降的趋势,其中磷是滴水湖的营养限制元素;湖区总体水质基本维持在地表水Ⅳ～Ⅴ类,影响水质的主要污染物为CODMn、TP、TN和BOD。对湖区富营养化分析的结果表明,其富营养化程度变化趋势与水体中叶绿素a含量的变化基本一致,TP是影响其叶绿素a含量和水体富营养化程度的主要指标,且在夏秋季节容易出现富营养化指数上升的现象。     

我国长三角地区淡水池塘养殖水产品中抗生素残留及对人体暴露的贡献评价

为探究我国长三角地区淡水养殖水产品中抗生素残留特征及食用风险,于2019年7—10月采集上海、浙江、江苏、安徽、福建等5个地区淡水养殖池塘3类水产品(鱼类、虾类、蟹类),使用高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测水产品中的9种常见抗生素,并根据人体可接受的每日摄入量(ADI)及养殖水产品消费对抗生素暴露的贡献率(CR)分别评价食用安全性和暴露风险。结果表明:9种抗生素均有检出,检出频率范围为38.1%~90.5%,浓度范围为nd~25.25 ng·g^-1;估算的每日摄入量(EDI)远低于ADI;Σ抗生素的贡献率范围为<0.01%~29.77%。研究表明,水产品摄入不会对人体健康构成抗生素暴露风险,但食用水产品时,喹诺酮类和大环内酯类抗生素的摄入应引起关注。     

固定化菌剂原位净化养殖水体效果及对微生物群落结构的影响

为深入了解固定化菌剂原位应用对养殖水体净化效果及对养殖环境中微生物群落结构的影响,监测了养殖池塘原位修复过程中水质指标变化,同时采用高通量测序方法,分析了养殖底泥与水体中微生物群落的变化特征。结果表明：实验组中养殖池塘的COD_Mn和氨氮的去除效果均得到了显著提升(P<0.05)。COD_Mn去除率从26.14%升至52.49%,氨氮去除率从76.21%提升至90.73%。COD_Mn的浓度基本满足养殖尾水一级排放标准,氨氮可以稳定低于0.5 mg·L^-1,养殖过程中TP浓度保持稳定,满足排放标准。实验组水中微生物的多样性Shannon指数和丰富度Chao指数显著高于对照组(P<0.05)。固定化菌剂的加入使得实验组的环境微生物OTU数和独有的OTU数均相应增加,实验组底泥与水体间共有的OTU数更多。主坐标分析(PCoA)表明,与对照组相比,实验组中优势微生物种群的变化较大,变形菌门(Proteobacteria)数量升高促进了氨氮的转化;促进动物和植物遗骸腐烂的放线菌门(Actinobact...     

城市污水处理厂污泥中重金属海水浸出影响因素的研究

研究不同因素对城市污水污泥中重金属浸出的影响可以为城市污水污泥最终处理方法的选择、污泥投海对海洋环境的影响评估和海洋生态环境保护提供一定的数据支撑。为了解不同因素对污水污泥中重金属浸出情况的影响,以上海7处污水处理厂的污水污泥为研究对象,采用改进的水平振荡法,探讨了海水温度、盐度和微生物活动对污水污泥中重金属浸出的影响。结果表明,由于不同季节海水温度的差异,而温度影响重金属的存在形态,污泥中Zn和Hg在水温较高的夏季释放的较多,Cu、Cd、Pb和As则在春秋时释放的较多;海水盐度的高低影响海水中电解质的浓度和部分生物体内相关酶的活性,因此污泥在低盐度水域环境中释放出较多的Zn、Cu、Pb和Cd;同时细菌等微生物在污水污泥中可能会发生氧化、硝化等一系列生理生化反应,因此会影响重金属在污水污泥中的存在形态和环境,灭菌后的污泥较未灭菌时更易释放出Zn、Cu、Hg和As。